アルカリ性ニッケルカドミウム電池およびニッケル金属水和物電池の充電規則。スキーム、説明

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アルカリニッケルカドミウム電池およびニッケル金属水和物電池の充電規則。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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密閉型アルカリニッケルカドミウム (NiCd) およびニッケル金属水和物 (NiMH) 電池は、単 0,1 電池や単 12 電池に代わって、産業用機器だけでなく家庭用電化製品でも使用されることが増えています。しかし、これらのバッテリーも他のバッテリーと同様、時間の経過とともに空になり、充電が必要になります。バッテリー自体の取扱説明書やラベルで推奨されているように、再充電するには、公称容量 C の数値から Ist = 16 mA の電流を XNUMX ～ XNUMX 時間流す必要があります。

しかし、適切な電子充電器や「スマート」電子充電器がなく、既存のシンプルなトランスレス充電器の充電電流がバッテリー定格と異なる場合はどうすればよいでしょうか? 充電時間を正確に見積もることは可能ではありません。そして、目で見て判断すると、バッテリーが完全に充電されていない場合、バッテリーの機能が制限され、過充電されている場合、耐用年数が短くなり、爆発する可能性さえあります。

したがって、充電電流 Iz が標準充電器 (0,1 C) と異なる非純正充電器を使用する場合、特別な式を使用して充電時間 tz を決定することが提案されています。それを推定する際には、次の主要な点が基礎として採用されました。

1. 充電時間 tз (時間) は、充電電流 I (A または mA) に反比例し、電池容量 C (Ah または mAh) に正比例します。

2. 充電電流は、「急速充電」で許容される電流 Ib を超えてはなりません。ご指定のない場合は、容量の数値の0,25としてお考えください。 (既存の充電器を使用する前に、「事実上の」電流を測定する必要があります。定格値と異なる場合があります)。

3. バッテリーを保守するとき、電流の主要部分は充電、つまり電気化学プロセスに直接送られ、残りの部分は補助的な作業や関連現象、つまりイオンの移動、加熱、その他の損失に費やされます。

上記のことから、理論上の「理想的な」充電時間は次の式で決定できることがわかります。

ts=C/I (1)。

損失を考慮して、補正係数Kを導入します

ts=K*C/I (2),

ここで、「急速充電」 (Ib = 1,2 C) の場合は K = 0,25、標準 (Ist = 1,4 C) の場合は K = 1,6 ～ 0,1 です。これらの補正係数の値は、ほとんどのバッテリーの特性から導出されます。

式 (2) 自体はすでにかなり正確であり、実用に耐えます。ただし、K の値は調整できます。

タイプ y = ax + b (3) の線形従属によって K を表現します。

次に、一般式は次の形式になります。

tz \u4d (C / I.a + b) * C / I (XNUMX).

標準充電と「急速」充電の容量と推奨充電電流値、および対応する充電時間を知ることで、特定のバッテリーの係数 a と b を計算できます。

たとえば、容量が 300 mAh のニッケルカドミウムバッテリーがあり、標準電流が 30 mA、時間 tz = 16 時間、「急速充電」の場合: 16 = 75 mA、tz = 5 時間です。

これらのデータを式 (4) に代入すると、XNUMX つの未知数を含む XNUMX つの線形方程式が得られます。この系を解くと、次の結果が得られます。

時間係数a=17,15 h、

無次元係数 b = 1,017。

これらの係数がわかれば、式 (4) を使用して、特定の充電器でのバッテリーの充電時間を簡単に計算できます。

たとえば、利用可能な充電器電流が 50 mA (0,17 C) の場合、推定充電時間は 8,2 時間 (8 時間 12 分) になります。

実際に使用する場合、バッテリーに記載されている標準充電時間に応じて係数 a と係数 b を選択するための表を以下に示します。

ノート。充電時間は 20 ～ 24 時間を超えないようにしてください。

Is が低い場合、ts の値を数十時間かけて測定する場合は、単一の簡略化された式を使用する方がよいでしょう。

tz=tz.cm.C/10Iz

著者: A.イグナティエフ

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